随着经济的发展和人民生活水平的提高，我国以蔬菜、瓜果、花卉为主的设施栽培面积发展很快，但是与发达国家相比，目前我国仍然存在对设施内灌溉模式的选用和在其调控设施栽培作物生长、产量和品质方面认识不足，研究不够。基于调亏灌溉与根系分区交替灌溉而提出的时空亏缺灌溉，是根据作物需水特性，通过时间(生育期)或空间(水平方向的不同根系区域)上进行主动水分调控的一种灌溉方式，在设施栽培区“易疯长”作物上具有较大的应用潜力。因此通过试验研究分析如何在时间上控制设施栽培作物灌溉用水和在空间上主动改变水分供应方式，刺激根系补偿生长功能，调控地上部生长过程和光合作用及其产物的分配，揭示不同灌水模式和时空亏缺灌溉在设施栽培作物不同水平上水分利用效率的影响机理，寻求调控过程的途径和措施，在设施农业节水的生产实践中具有重要的理论和实践意义，已逐渐成为植物生理科学和灌溉科学的研究热点问题。 本文以西红柿和辣椒为供试作物，于2005-2006年在河海大学节水园区全自动化温室大棚内进行了辣椒盆栽试验、沟灌条件下西红柿和辣椒温室小区试验，着重从下列几个方面，较为系统地开展了不同灌水模式及时空亏缺灌溉理论基础和初步应用技术研究。通过正常灌溉、根系均匀亏缺灌溉、根系分区交替灌溉和固定隔沟灌和时空亏缺灌溉条件下西红柿和辣椒土壤水分动态变化和需水规律的分析，揭示了不同灌水模式及时空亏缺灌溉对设施栽培作物需水及土壤水分运动与分布的影响机理；通过不同灌水模式及时空亏缺灌溉对西红柿和辣椒生长和生理调控与气孔响应、根冠关系以及对营养生长与生殖生长的影响及其调控机制的研究，发现时空亏缺灌溉能有效控制作物生长冗余，调节光合产物在根冠间的比例和分配；通过对不同灌水模式以及时空亏缺灌溉条件下西红柿和辣椒光合速率、蒸腾速率及叶绿素荧光参数的变化规律的分析，证实了根系分区交替灌溉可诱发西红柿和辣椒叶片的水分保护机制，阐明了根系分区交替灌溉、合理时空亏缺灌溉叶片水平上的节水机理；在对时空亏缺灌溉条件下辣椒的经济产量、品质指标和水分利用效率进行系统分析研究的基础上，利用遗传算法，建立了时空亏缺灌溉投影寻踪评价模型，通过对盆栽时空亏缺灌溉的9种灌水方案和温室小区的13种灌水方案的评价和优选，确定了2次试验的最优灌水模式，评价结果对系统考虑产量、品质、水分利用效率的时空亏缺灌溉最优模式的选择具有很好的指导意义。根据试验地的特点，提出和分析了时空亏缺灌溉的温室田间应用模式及其适用性和潜力。上述研究具有一定的理论创新性和生产指导意义。